طبق گزارش مجله اینترنتی تیبا بلاگ و بنقل از نشریه تخصصی شیمی داکس، استون ماده‌ایست که شاید بیشتر شما آن را به عنوان یک لاک پاک‌کن بشناسید، اما در حقیقت استون فراتر از یک لاک پاک کن ساده است! بد نیست بدانید که استون تنها یک محصول آرایشی نیست، بلکه در صنایع مختلف از داروسازی گرفته تا تولید رنگ و حتی ساخت قطعات الکترونیکی، نقش کلیدی دارد. همین گستردگی کاربرد است که این ماده شیمیایی را به یکی از اجزای جدانشدنی زندگی ما تبدیل کرده است.
استون چیست؟
استون یکی از ترکیبات آلی رایج است که از عناصر کربن، هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده و در دمای معمولی محیط خاصیت اشتعال‌پذیری دارد. این ماده به‌صورت طبیعی در بدن انسان و دیگر موجودات زنده در مقادیر بسیار کم تولید می‌شود، اما در صورتی که غلظت آن افزایش یابد، ممکن است اثرات منفی برای سلامت به همراه داشته باشد. البته به‌طور کلی، قرار گرفتن در معرض مقدار محدود استون برای بیشتر افراد مشکلی جدی به‌وجود نمی‌آورد.
در صنعت، استون نقش مهمی به‌عنوان حلال ایفا می‌کند. از آن برای حل‌کردن یا پاک‌کردن موادی مانند چسب‌های قوی، پلاستیک‌ها و دیگر مواد شیمیایی ساخته‌شده توسط انسان استفاده می‌شود. این ترکیب توانایی دناتوره‌کردن برخی از الکل‌ها را نیز دارد. بر اساس برخی برآوردها، چیزی در حدود یک‌سوم از کل استون تولیدی جهان صرف استفاده به‌عنوان حلال در فرایندهای مختلف شیمیایی می‌شود.
خطر مسمومیت با استون
تحقیقات متعددی که پیرامون استون انجام شده، نشان می‌دهد این ماده از نظر ایمنی در رده مواد با ریسک پایین و سمیت کم قرار دارد. سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) نیز استفاده از استون را در برخی کاربردهای خاص، مانند مواد چسبنده و پوشش‌های به‌کاررفته در بسته‌بندی مواد غذایی، در غلظت‌های مشخص بی‌خطر اعلام کرده است.
در اغلب مطالعات علمی، استون به‌عنوان ماده‌ای با سمیت اندک شناخته می‌شود، به‌ویژه زمانی که در شرایط استاندارد و با رعایت نکات ایمنی مصرف شود. شواهد قابل توجهی مبنی بر تأثیرات منفی بلندمدت یا مزمن بر سلامت، در صورت تماس معمول با این ماده مشاهده نشده است. بلعیدن یا استنشاق آن – در صورت محدود بودن – معمولاً خطر حادی ایجاد نمی‌کند. علاوه بر این، استون نه در گروه مواد سرطان‌زا قرار می‌گیرد و نه به‌عنوان یک عامل جهش‌زا شناخته می‌شود؛ همچنین نگرانی خاصی در مورد تأثیرات مخرب عصبی بلندمدت آن مطرح نیست.
کاربرد استون تنها به مصارف صنعتی محدود نمی‌شود، بلکه در بسیاری از محصولات روزمره مانند لوازم آرایشی، مواد غذایی فرآوری‌شده و حتی برخی خوراکی‌های طبیعی نیز قابل یافت است. به‌عنوان مثال، وقتی در نوشیدنی‌ها، دسرها یا غذاهای پخته‌شده در غلظت‌هایی حدود ۵ تا ۸ میلی‌گرم در لیتر وجود داشته باشد، به‌عنوان ماده‌ای «ایمن و مورد تأیید» (GRAS) شناخته می‌شود. با این حال، استون می‌تواند تا حدودی خاصیت تحریک‌کنندگی داشته باشد. تماس آن با پوست ممکن است باعث تحریک ملایم شود و بخاراتش در صورت تماس با چشم، درجاتی از تحریک متوسط تا شدید را به‌همراه داشته باشد. استنشاق مقادیر زیاد بخارات استون، مانند بسیاری از حلال‌های آلی دیگر، می‌تواند فعالیت سیستم عصبی مرکزی را کاهش دهد، بنابراین رعایت اصول ایمنی هنگام استفاده از آن ضروری است.
بازار جهانی استون
در سال ۲۰۱۰، ظرفیت جهانی تولید استون حدود ۶.۷ میلیون تن در سال تخمین زده شد. در این میان، ایالات متحده با تولید سالانه ۱.۵۶ میلیون تن، رتبه نخست را در بین تولیدکنندگان این ماده به خود اختصاص داد، و پس از آن تایوان و چین در جایگاه‌های بعدی قرار گرفتند. گستردگی کاربرد استون در صنایع گوناگون، موجب شده تا میزان تولید آن در سطح بالایی حفظ شود. همچنین به‌دلیل ویژگی‌های کارآمد این ترکیب و قیمت مناسب آن در نقش یک حلال چندمنظوره، خرید و فروش استون از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه به‌شمار می‌رود.
روش تولید استون
امروزه رایج‌ترین روش تولید صنعتی استون، از طریق فرآیندی به نام فرآیند کومن (Cumene process) انجام می‌شود. این روش نه‌تنها کارآمد است، بلکه به‌دلیل تولید همزمان دو ماده پرکاربرد – استون و فنول – از نظر اقتصادی نیز به‌صرفه است.
مراحل کلی تولید استون به روش کومن
- ترکیب بنزن و پروپن: در مرحله اول، بنزن و پروپن را با هم واکنش می‌دهند تا ماده‌ای به نام کومن (ایزوپروپیل بنزن) به‌دست آید.
- اکسیداسیون کومن: در مرحله بعد، کومن را با اکسیژن هوا ترکیب می‌کنند. در این واکنش، کومن به ماده‌ای به نام کومن هیدروپراکسید تبدیل می‌شود.
- تجزیه (کراکینگ) کومن هیدروپراکسید: در نهایت، کومن هیدروپراکسید را در شرایط خاصی (معمولاً با استفاده از اسید) تجزیه می‌کنند تا استون و فنول به‌صورت همزمان به‌دست آید.
کاربردهای گوناگون استون
۱. خرید استون برای افزودنی در صنایع غذایی و آرایشی
استون رو می‌شه به عنوان افزودنی در صنایع مختلف استفاده کرد. مثلاً در تولید نان، به سفید شدن آرد کمک می‌کنه. یا در لوازم آرایشی، برای دناتوره کردن الکل یا دادن بوی خاص به بعضی ترکیبات استفاده می‌شه. اگر تولیدکننده مواد آرایشی هستید، احتمالاً اسمش توی فرمول خیلی از محصول‌هاتون هست.
۲. فروش استون برای صنایع دارویی
در داروسازی، استون یه حلال عالی برای ترکیب مواد مؤثره و فیلرهاست. بدون این حلال، قرص‌ها اون‌قدر سفت نمی‌شن که توی بدن عملکرد درستی داشته باشن. البته باید بدونیم که استون از طریق استنشاق و پوست جذب می‌شه و در دوزهای بالا ممکنه اثراتی روی سیستم عصبی مرکزی بذاره، پس در مصرف صنعتی، کنترل و تهویه مهمه.
۳. قیمت خرید استون در صنعت محیط زیست و کنترل آلودگی
استون یه ماده نسبتاً بی‌ضرر برای محیط زیست حساب می‌شه. در برخی موارد ازش برای حذف لجن و رسوبات از روی گیاهان و جانوران آبزی استفاده می‌شه. در نتیجه، برای تولید محصولات زیست‌سازگار پاک‌کننده یا کنترل آفات انتخاب مناسبیه.
۴. کاربرد استون در صنعت رنگ و تینر
مهم‌ترین کاربرد عمومی استون، توی پاک‌کننده لاک ناخنه. اما کاربردهای مهم‌تری هم داره. مثلاً در ساخت تینرهای رنگ و پاک‌کننده‌ها به‌کار می‌ره چون با رنگ‌ها ترکیب می‌شه و خاصیت حل‌کنندگی بالایی داره. استون اجازه می‌ده رنگ روی سطح به‌خوبی پخش بشه، سریع خشک بشه، و دوام بیشتری داشته باشه؛ مخصوصاً روی سطوحی مثل بتن.
۵. خرید استون برای پوشش‌دهی و تجهیزات صنعتی
استون به‌عنوان یه حلال قوی ولی فرّار، برای تمیز کردن تجهیزات حمل‌ونقل، قبل از رنگ یا پوشش‌دهی، خیلی استفاده می‌شه. در پوشش‌های پودری هم کمک می‌کنه محصول نهایی، سازگار با محیط زیست باشه.
۶. قیمت استون در مصارف خانگی
اگه یه سر به خونه‌تون بزنید، احتمال زیاد کلی محصول می‌بینید که توش استون هست! از چسب گرفته تا لاک ناخن، رنگ، تینر، پاک‌کننده و حتی برخی خوراکی‌ها. برای پاک کردن لکه‌های جوهر، روغن یا حتی تمیز کردن برس نقاشی هم یه حلال کاربردی به حساب میاد.
۷. فروش استون در لوازم آرایشی و مراقبت شخصی
از ریموور لاک ناخن تا پاک‌کننده‌های صورت، عطرها، کرم‌ها و حتی ضدآفتاب‌ها… همه‌جا پای استون در میونه. آرایشگرها هم ازش برای جدا کردن چسب کلاه‌گیس یا ریش مصنوعی استفاده می‌کنن.
۸. کاربرد استون در صنایع الکترونیک
شاید فکر کنید تمیز کردن قطعات الکترونیکی فقط با الکله، ولی گاهی وقتا استون قوی‌تر عمل می‌کنه. مخصوصاً وقتی می‌خواید چسب یا آلودگی خاصی رو از روی بردها یا قطعات ظریف پاک کنید.
۹. خرید استون برای صنایع نفت
توی بعضی صنایع سوخت، استون به بنزین اضافه می‌شه تا به احتراق بهتر کمک کنه، مصرف سوخت رو کاهش بده و آلاینده‌های خروجی موتور رو کم کنه. البته همچنان درباره اثر دقیقش روی عملکرد موتور بحث زیاده.
۱۰. خرید استون برای کارخانه‌های نساجی
توی نساجی از استون برای پاک کردن چسب، روغن و صمغ از روی پارچه‌ها استفاده می‌شه. حتی بعضی رزین‌ها و اپوکسی‌ها رو از روی پنبه و ابریشم پاک می‌کنه. البته باید با دقت رقیق بشه، چون استون خالص می‌تونه الیاف رو حل کنه!
۱۱. قیمت فروش استون در آزمایشگاه‌ها
برای تمیز کردن ظروف شیشه‌ای، حذف باقی‌مانده واکنش‌ها، یا حتی در واکنش‌های خاص مثل اکسیداسیون الکل‌ها با معرف جونز، استون یه گزینه بی‌رقیب توی آزمایشگاهه. به‌علاوه، در دمای بسیار پایین (تا منفی ۸۰ درجه) هم کاربرد داره، چون نقطه انجمادش خیلی پایینه.
نکات مهم ایمنی و خطرات استون در هنگام خرید و مصرف
یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های ایمنی که باید در هنگام خرید و استفاده از استون در نظر داشته باشید، قابلیت اشتعال بسیار بالای این ماده است. استون با شعله‌ای زردرنگ می‌سوزد و در دمایی بالاتر از نقطه اشتعال خود، یعنی منفی ۲۰ درجه سانتی‌گراد (۴- درجه فارنهایت)، بخارات آن می‌توانند با هوا مخلوط شده و در غلظت‌های بین ۲.۵ تا ۱۲.۸ درصد، شرایطی انفجاری یا منجر به آتش‌سوزی ایجاد کنند. بخارات استون می‌توانند از محل نشت تا منابع حرارتی یا جرقه حرکت کرده و باعث اشتعال یا حتی انفجار شوند. تخلیه بار الکتریکی ساکن نیز می‌تواند عامل شروع آتش‌سوزی باشد. با این‌حال، با وجود پتانسیل بالای احتراق، موارد اشتعال تصادفی استون در عمل بسیار نادر است. حتی تماس مستقیم آن با زغال گداخته به‌دلیل تبخیر سریع و خاصیت خنک‌کنندگی، معمولاً منجر به شعله‌ور شدن نمی‌شود.
نقطه احتراق خودکار استون حدود ۴۶۵ درجه سانتی‌گراد (۸۶۹ درجه فارنهایت) است. البته این دما بسته به شرایط و مدت‌زمان تماس ممکن است کمی بالاتر نیز گزارش شود؛ برخی منابع، دمای ۵۲۵ درجه را نیز ثبت کرده‌اند. در ضمن، استون صنعتی معمولاً حاوی مقداری آب است که به کاهش احتمال احتراق ناخواسته کمک می‌کند. یکی از خطرات کمتر شناخته‌شده اما جدی، تشکیل تصادفی ترکیب ناپایداری به نام پراکسید استون (Acetone Peroxide) است. این ماده در اثر واکنش استون با پراکسید هیدروژن در حضور برخی شرایط خاص ایجاد می‌شود و از جمله مواد بسیار ناپایدار و انفجاری به شمار می‌رود. بنابراین در محیط‌هایی که این دو ماده ممکن است به‌طور همزمان وجود داشته باشند، رعایت احتیاط الزامی است.
آیا استون در آب حل می شود؟
استون یک حلال قوی و فرار است که به‌طور گسترده در صنایع مختلف از جمله تولید پلاستیک، رنگ، رزین، الیاف مصنوعی و داروسازی کاربرد دارد. در آزمایشگاه‌ها نیز از استون برای تمیزکاری شیشه‌آلات و حل کردن ترکیبات آلی استفاده می‌شود. همچنین در تولید لوازم آرایشی مانند لاک پاک‌کن و برخی اسپری‌ها به‌کار می‌رود. یکی از ویژگی‌های فیزیکی مهم استون، قابلیت انحلال بالای آن در آب است. استون به‌دلیل قطبیت نسبی و ساختار مولکولی متقارن خود، می‌تواند به‌راحتی در آب حل شود و محلولی یکنواخت ایجاد کند. این خاصیت آن را به یک حلال جهانی در بسیاری از واکنش‌ها و فرمولاسیون‌ها تبدیل کرده است.
بخار استون چیست و چرا مهم است؟
بخار استون به گاز متصاعد شده از مایع استون گفته می‌شود که در دمای اتاق به‌سرعت تبخیر می‌شود. این بخار بسیار فرار، سبک‌تر از هوا، و به‌شدت قابل اشتعال است. به‌دلیل همین خواص، بخار استون در فضاهای بسته می‌تواند به‌سرعت به غلظت‌های خطرناک برسد و در تماس با منبع جرقه یا حرارت منجر به آتش‌سوزی یا انفجار شود. همچنین استنشاق مداوم بخار استون می‌تواند بر سیستم عصبی مرکزی اثر گذاشته و علائمی مانند سردرد، سرگیجه، تحریک چشم و گلو ایجاد کند. در محیط‌های صنعتی یا آزمایشگاهی، تهویه مناسب و استفاده از تجهیزات ایمنی برای کنترل بخارات استون ضروری است.
تفاوت استون با الکل در چیست؟
استون و الکل هر دو جزء مواد آلی هستند که در صنعت شیمیایی کاربرد فراوان دارند، اما تفاوت‌های عمده‌ای در ساختار شیمیایی و خواص آن‌ها وجود دارد. استون یک کتون است که فرمول شیمیایی آن C₃H₆O می‌باشد و گروه کربونیل (C=O) در ساختار آن قرار دارد، در حالی که الکل‌ها مانند ایزوپروپانول یا متانول، دارای گروه هیدروکسیل (-OH) هستند. این تفاوت در گروه‌های عاملی، خواص شیمیایی و فیزیکی این دو ماده را به طور قابل توجهی متفاوت می‌کند.
استون به‌طور معمول بیشتر در صنایع شیمیایی، آرایشی و پاک‌کننده‌ها استفاده می‌شود و به عنوان یک حلال عالی عمل می‌کند. در حالی که الکل‌ها معمولاً در صنایع دارویی، ضدعفونی‌کننده‌ها و به عنوان حلال‌های غیرقطبی مورد استفاده قرار می‌گیرند. علاوه بر این، استون به شدت قابل اشتعال است و در دماهای پایین تبخیر می‌شود، در حالی که الکل‌ها ممکن است برای کاربری‌های خاصی نیاز به شرایط متفاوتی برای تبخیر و احتراق داشته باشند.
نتیجه گیری
همان طور که گفتیم، استون یک ماده شیمیایی پرکاربرد با ویژگی‌های خاص است که در صنایع مختلف از جمله تولید رنگ، رزین، داروسازی و لوازم آرایشی استفاده می‌شود. این ماده به دلیل قدرت حل‌کنندگی بالا، تبخیر سریع و قیمت مناسب، جایگاه ویژه‌ای در بازارهای جهانی دارد. تولید و مصرف استون به عواملی مانند هزینه مواد اولیه، شرایط بازار جهانی و میزان تقاضا وابسته است. در ایران، بخش عمده‌ای از نیاز به استون از طریق واردات تأمین می‌شود، هرچند ظرفیت‌هایی برای افزایش تولید داخلی وجود دارد.
از طرفی، استفاده از استون نیازمند رعایت نکات ایمنی است، زیرا ماده‌ای اشتعال‌پذیر و سمی است که در صورت استفاده نادرست، خطرات جدی برای سلامتی و محیط‌زیست ایجاد می‌کند. به همین دلیل، آشنایی با روش‌های دفع مناسب، جایگزین‌های ایمن‌تر، و رعایت شرایط نگهداری، اهمیت بالایی دارد. استون همچنان به عنوان یکی از مواد اصلی در بسیاری از صنایع باقی می‌ماند و توجه به بازارهای جهانی و استفاده بهینه از منابع داخلی می‌تواند به بهره‌وری بیشتر در این حوزه کمک کند.
منبع: https://shimidox.com/acetone